Wasseruhr
20.03.2021
Warum wurde die Wasseruhr entwickelt?
Die Sonnenuhr waren nicht imstande die Zeit in der Dunkelheit zu messen, und die Menschen brauchten solche Mechanismen, die den Zeitlauf sowohl am Tag als auch in der Nacht zeigen. Sie sollten auch die gleichen Zeitintervalle in gleichen Mengen abmessen. Die Wasseruhr im Unterschied zu der Sonnenuhr konnte das machen. Man sagt, dass die erste Wasseruhr ins 1500 Jahr vor unserer Zeitrechnung datiert wird.
Die ersten solche Uhr wurde im Sarkophag von Amenchotep des I. (Bild Nr. 1 auf der Abbildung Nr. 1) in Ägypten gefunden. Vermutlich wurde diese Uhr von dem ägyptischen Hofwissenschaftler Amenemchet entwickelt. Die Wasseruhren wurden nicht nur von Ägyptern benutzt. Laut Ausgrabungen ist es bekannt, dass sogar die alten Griechen schon seit dem Jahre 325 vor unserer Zeitrechnung diese Uhren verwendet haben. Sie nannten solche Uhren „Klepsydra“. Das wird wie „Wasserdiebe“ übersetzt. Die einfachsten Muster von griechischen Klepsydren (Bild Nr. 3, Abbildung Nr. 1) stellen Gefäße oder Behälter mit einem Loch dar, das sich fast am Boden befindet.
Sie haben folgende Funktionsweise. Das Obergefäß ist geneigt, und das Wasser tropft von dort in anderes Gefäß ab. Im Inneren der unteren Schale wurden die Marken aufgetragen, die die Stunden kennzeichnen. Solche Klepsydren haben Hierophanten verwendet, um ihre Ritualien und Opferdarbringungen zur bestimmten Zeit durchzuführen.
Aber solche Uhren ließen viel zu wünschen übrig. Im Zeitraum vom Jahr 100 vor unserer Zeitrechnung bis zum Jahr 500 unserer Zeitrechnung wurden die Wasseruhren immer wieder durch altgriechischen und römischen Astronomen und Uhrenmacher verbessert. Die Verbesserungen wurden darauf gerichtet, den Wasserfluss durch Druckregelung stabiler zu machen. Und das Wichtigste bestand darin, mehr wunderliche und kreative Verfahren zur Zeitmessung und -anzeige zu schaffen.
Diese visuelle Modifikationen umfassten verschiedene Klingeltöne, Öffnung der Türen mit den kleinen Figuren, Handbewegungen usw. Die alten Griechen strebten danach, ihre Entwicklungen zu verbessern, indem sie immer neue Modelle kreierten. Einige Klepsysdren wurden nicht nur mit der Wasserfluss- und Druckregelung, sondern auch mit den sorgfältig ausgedachten Konstruktionen und Bauteilen ausgestattet. Z. B. diese berühmte Uhr-Klepsydra hat der altgriechischer Entwickler Ctesibius (285–222 vor unserer Zeitrechnung) gebaut.
Ihre Funktionsweise ist in Details in Wikipedia beschrieben. Diese Uhr ist dadurch interessant, dass der volle Wasserkreislauf darin ein Jahr lang dauerte.
Wenn sich das Wasser in der Kammer Nr. 5 ansammelte (Bild Nr. 2), ging der Schwimmer auf, und die Figur Nr. 6 zeigte die Stundenmarken auf der Säule, während die Tränen aus den Augen der Figur Nr. 2 strömten.
Interessant, nicht wahr?
Das war mehr als einfache Wasseruhr, das war das echte Kunstwerk oder Meisterwerk der städtischen Baukunst. Ein solches Schwimmerprinzip wurde später in Uhrwerken der Wasseruhren (siehe Bild Nr. 1, Abbildung Nr. 2) verwendet, aber sie besitzten nicht diese alexandrinische Schönheit. Und das ist ein multifunktionales Device — achtseitige Windturm.
Sie umfasste nicht nur Wasser-, sondern auch Sonnenuhr. Im ca, 1. Jahrhundert baute der griechische Astronom Andronikos diesen Turm mit den Uhren in Athen. Jede von acht Seiten des Turms entsprach einem Punkt auf dem Kompass. Jede Seite war auch mit den Figuren der Windgötter geschmückt, sie stellten die Winde dar, die in die Richtungen wehten, wohin die Figuren schauten Deswegen wurde dieser Turm als Windturm genannt. Die Klepsydra des Turm war mechanisiert, arbeitete 24 Stunden, und erfasste die Zeit dann, wenn die Sonnenuhr das nicht machen kann.
Die Menschen, die den Turm beobachteten, können auch mechanische Anzeiger für die Stunde sehen. Nachdem die ersten mechanischen Uhren entwickelt worden sind, wurde der Turm zu verschiedenen Zwecken benutzt. Z. B. im Mittelalter befand sich hier der kirchliche Glockenturm. Heutzutage ist das die historische Sehenswürdigkeit, eine der ältesten Sternwarten in der Welt.
In China wurden im Zeitraum vom Jahre 200 bis zum Jahre 1300 unserer Zeitrechnung auch astrologische mechanisierte Klepsydren gebaut. Auf der Abbildung Nr. 3 sehen Sie eine der eindrucksvollsten Wasseruhr. Sie wurde im Jahre 1088 durch einen chinesischen Entwickler Su Sung gebaut. Der chinesische Imperator befahl Su Sung die schönsten und genauesten Wasseruhr zu entwickeln. Nachdem die Bauarbeiten abgeschlossen waren, sahen alle die 12 Meter hohe Uhr. In dieser Uhr wurde den Mechanismus für Wasserablauf verwendet, der circa im Jahre 725 unserer Zeitrechnung entwickelt wurde.
Das Herzstück dieser Uhr ist das große Wasserrad mit dem geschlossenen Wasserkreislauf. Dieses Wasserrad betrieb die Uhr, es wurde zum Prototyp für mechanische Hemmung, mit der später die erste mechanische Uhr in Europa ausgerüstet wurde. Die Uhr von Su Sung konnten komplizierte Mechanismen wie drehende Kugel und die die Glocke schwingenden Figuren in Bewegung bringen. Dabei war sie imstande die für Wasseruhr genaue Zeit ziemlich lange zeigen.
Leider blieb diese Uhr nicht bestehen, sie wurde im Jahre 1126 gestohlen. Die Zahnräder zur Drehung um bestimmten Winkel wurden in allen Kulturen einige Jahrhunderte vor unserer Zeitrechnung auf breiter Basis angewendet. In den klassischen Zeiten waren solche Rädera natürlich für Archimede (geboren ind 287 vor unserer Zeitrechnung.) bekannt, in China gibt es auch Beispiele, die ins 4. Jahrhundert, das Jhar 84 vor unserer Zeitrechnung datiert werden. Die Windmühlen sagen dafür, dass diese Räder den Menschen von den klassischen Zeiten bis zum Mittelalter bekannt wurden.
Es ist interessant, dass die Uhranzeige in den ersten Uhren (nicht in den einfachsten, sondern in modernisierten) in Form von Figuren gestaltet wurde.
Heutzutage verwenden wir die numerische oder schematische Anzeige oder überhaupt ohne sie auskommen,und damals waren abstrakte Begriffe anthropomorfisch oder zoomorphisch wie beim arabischen Entwickler Al-Dshazari.
Im Jahre 1206 (in dem er gestorben ist) schrieb Al-Dshazari den bewunderswerten Traktat „Buch der Wiissen über geistvolle mechanische Einrichtungen“ über verschiedene interessante mechanische Einrichtungen.
Al-Dshazari beschrieb die Konstruktionen von mehr als 50 Mechanismen. Einer der interessantesten Mechanismen ist arabische Wasseruhr, die jeden Tag die Vorstellung über den Balztanz von 2 Pfauhähnen und 1 Pfauhenne vorspielt. Bei Sonnenaufgang bewegt sich die Pfauhenne von einem Ende des Halbkreises zum anderen innerhalb von 30 Minuten. Gleichzeitig betreibt der andere Mechanismus 15 Glaskugeln, die sich über die Pfauengruppe befinden.
Der Mechanismus der Wasseruhr dreht die erste Kugel so, dass ihre rote Seite sichtbar ist. Dann kommen zwei Pfauhähen in Bewegung und beginnen laut zu pfeifen, der untere Pfauhahn schlägt sein buntes Rad. Die Pfauhenne kommt zu ihrem Platz zurück. Diese Vorstellung wird alle halbe Stunde bis zum Sonnenuntergang wiederholt.
Inzwischen zeigen alle 15 Kugeln ihre roten Seiten und dadurch die untergehende Sonne. Diese Folge von Ereignissen, einschließlich der Luftzufuhr zur Klappe der Flöte für Nachahmung von Pfauenschrei, wurde durch Wasserräder in Bewegung gebracht.
Leider blieb das Bild dieser Uhr nicht bestehen. In der Renaissancezeit war die Interesse für Wasseruhr mit der Rückschau auf das klassische Altertum verbunden, das als „Goldenes Zeitalter“ für Kunst und Philosophie aufgenommen wurde. Die Leute interessierten sich für Mechanismen, die auf Entwicklungen von Heron, Archimede, Ctesibius basierten.
Im Mittelalter wurden die Wasseruhren in Klöstern zur Zeitanzeige für Gottesdienste und Mahlzeiten, sowie in den Sternwarten für astronomische Beobachtungen verwendet.
Später beschäftigte sich der französische Wissenschaftler Salomon de Causs mit der konstruktiven Verbesserung der Wasseruhr. Im 17. Jahrhundert entwickelte er die Wasseruhr des Trommeltyps, später beschrieb der deutsche Forscher Gaspar Schott die ähnliche Uhr, aber anstatt Wasser wurde dort feiner Sand eingesetzt.
Die Idee der Wasseruhr war für die Entwickler bis zum Ende des XIX. Jahrhunderts interessant, aber in höherem Mass nicht mehr vom Standpunkt des Baues der Uhrwerke, sondern zwecks der Entwicklung von Perpetuum mobile.
Man dachte, dass die Wasserkraft fast alle Mechanismen betreiben kann, ohne für eine Sekunde stehen zu bleiben. Aber es erwies sich genauso wie Gleichmäßigkeit des Wasserfalls und Genauigkeit der Wasseruhr als illusorisch. Sie wurde durch genauere Mechanismen ersetzt.